电镀铬废气净化系统及方法
【专利说明】电镀络废气净化系统及方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及了一种新型的电镀铬废气净化系统及方法，属电镀技术领域。
【背景技术】
[0003]镀铬是电镀工业中应用最广泛的镀种之一。铬镀层能赋予金属材料优异的耐腐蚀、耐磨损性能及较低的摩擦系数。功能性镀铬更能使材料表面获得光亮、坚硬、抗变色和耐磨耐腐蚀性能等优良特点，因此，电镀铬作为一项表面处理工艺技术，已被广泛应用在五金、机电、汽车和航空航天关键机械零部件表面的防护等行业。
[0004]长期以来，镀铬工艺都是采用铬酸为铬源的六价铬电镀工艺。镀铬时因槽温要加温，同时在镀铬过程中由于电流很大，阴极处产生大量氢气和铬雾。因此严重地影响到操作工人身体健康和污染周围环境。铬雾的带出而使铬酸量损失高达30%左右。因此，如何防止铬酸废气污染大气成为当前亟需解决的难题。
[0005]为治理镀铬的废气，国内进行而来很多尝试。(I)含氟抑制剂的使用。将含氟抑雾剂加入铬酸镀液中，当电镀时，借助阴阳极反应产生大量氢气和氧气而使镀液表面产生泡沫覆盖层，从而抑制铬雾的溢出。但是，国际上认为含氟抑制剂是一种有毒物质，有必要限制使用，目前正在研宄替代物。(2)采用塑料球抑制铬雾。采用直径5到20的空心聚乙烯塑料球，大小相间铺盖一层或两层于镀铬液表面，能起到抑雾的作用。但该方法仅限于排风系统风量小的情况下，并且存在以下缺陷:(a)由于电极运动(阴极回转、平动等)导致镀液流动，从而使塑料球产生不规则运动；(b)在添加有陶瓷粒子的摩擦辅助电铸铬中塑料球的加入会影响正常的摩擦辅助过程；(c)在镀液需要循环冲液或镀液频繁更换时漂浮在镀液上的塑料球成为一种“累赘”。本发明基于冷却式铬酸废气物理吸收净化原理，发明出一种电镀铬废气净化系统，解决了以上方法面临的难题，通用性极强。具有适用性广，结构简单，体积小，维护管理方便，回收效率高等优点，实用性几乎涵盖所有的电镀铬工艺，并完好有循环冲液、电极运动、摩擦辅助电镀等特点的电镀工艺铬酸废气处理。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，针对电镀工艺铬酸废气污染问题，提出了一种能降低铬酸对大气污染的电镀铬废气净化系统及方法。
[0007]该系统包括通过联结法兰安装于电镀单元上方并形成密闭通道的冷凝罩；冷凝罩中安装有多层泡沫金属和冷凝管；其中多层泡沫金属根据空隙大小依次分层排布，其中下层的空隙直径大于上层的空隙直径；冷凝管布置于泡沫金属中；该系统还包括连接于冷凝罩上端的集气系统。
[0008]根据所述电镀铬废气净化系统的净化方法，其特征在于包括以下过程:带有铬酸雾的废气在集气系统的作用下被带入冷凝罩中，经过多层泡沫金属时，被分散而经过许多狭窄的弯曲通道，增加了互相碰撞变大的机会，在吸附及重力作用下，细小铬酸雾滴吸附在泡沫金属表面，并不断凝聚变大，同时安装在泡沫金属里的冷凝管的冷却作用会加速这种凝聚过程，促使铬酸液滴最后降落回电镀单元。净化后的空气经集气系统排空。
[0009]本发明的特征在于:
(I)采用体外电镀方式，储液槽与电镀单元相互独立，电镀液在储液槽中加热，通过循环泵流入电镀单元后流回储液槽，形成相对密封的循环系统。
[0010](2)铬酸冷凝罩中的泡沫金属采用分层排布方式，各层泡沫金属根据孔隙大小自下而上依次排布。镀铬废气从大孔隙一端进入，从小空隙一端排出，提高冷凝效率；
(3)也可以采用泡沫金属中不安装冷凝管的简易的冷凝罩，对铬酸废气进行净化回收。
【附图说明】
[0011]图1是脉冲电镀无裂纹硬铬工艺铬酸废气净化系统结构示意图；
图2是铬酸冷凝罩内部工作原理示意图；
标号名称:1、电镀单元，2、储液槽，3、电镀液循环系统，4、铬酸冷凝罩，5、电镀液加热系统，6、集气系统，7、联结法兰，8、泡沫金属，9、冷凝管，10、箱体，11、多孔泡沫钛，12、铬酸废气，13、回收净化后的气体。
【具体实施方式】
[0012]一种电镀铬废气净化系统，如图1所示，其系统包括:电镀单元1、储液槽2、电镀液循环系统3、铬酸冷凝罩4、电镀液加热系统5、集气系统6、联结法兰7、泡沫金属8、冷凝管9、箱体10、多孔泡沫钛11、铬酸废气12、回收净化后的气体13、回收净化后的气体。其特点是所述铬酸净化系统，铬酸废气经多孔泡沫钛11、冷凝管9的冷却净化作用回收入电镀单元1，其余气体经集气系统排入大气。
[0013]采用的铬酸冷凝罩箱体和联结法兰由耐铬酸腐蚀的聚乙烯或聚氯乙烯塑制成，冷凝管是耐铬酸腐蚀的钛合金制成，泡沫金属采用多孔泡沫钛。
[0014]本发明专利“一种电镀铬废气净化系统及方法”原理及过程:采用耐铬酸腐蚀的冷凝管9和泡沫金属8做为络酸废气净化的主要设施；泡沫金属8分层叠加而成；冷凝管9布置于泡沫金属空隙中，通入冷却水并持续循环；利用集气系统将铬酸废气充分吸出；电镀时，定期清洗和加强联结法兰的密封。因使用一段时间后铬酸废气罩内会积聚来自空气的灰尘和泥沙以及干涸的铬酸酐，将增加阻力，甚至造成堵塞，因此，应定期对铬酸冷凝罩用自来水清洗；电镀从开始到结束，保持铬酸冷凝罩密封性良好，冷却气循环系统持续正常运转，待电镀结束后，若电镀单元温度降至室温，即可停止铬酸废气净化系统，至此，整个电镀过程实现了环保无污染型回转体无裂纹脉冲电镀硬铬工艺试验。
【主权项】
1.一种电镀铬废气净化系统，按其特征在于: 该系统包括通过联结法兰(7)安装于电镀单元(I)上方并形成密闭通道的冷凝罩(4);冷凝罩(4)中安装有多层泡沫金属(8)和冷凝管(9);其中多层泡沫金属根据空隙大小依次分层排布，其中下层的空隙直径大于上层的空隙直径；冷凝管(9)布置于泡沫金属(8)中；该系统还包括连接于冷凝罩(4)上端的集气系统。
2.根据权利要求1所述电镀铬废气净化系统的净化方法，其特征在于包括以下过程: 带有铬酸雾的废气在集气系统的作用下进入冷凝罩(4); 废气经过多层泡沫金属时，被分散而经过许多狭窄的弯曲通道，增加了互相碰撞变大的机会，在吸附及重力作用下，细小铬酸雾滴吸附在泡沫金属表面，并不断凝聚变大，同时安装在泡沫金属里的冷凝管的冷却作用会加速这种凝聚过程，促使铬酸液滴最后降落回电镀单元； 净化后的空气经集气系统排空。
【专利摘要】一种电镀铬废气净化系统及方法，属电镀技术领域。该系统包括通过联结法兰（7）安装于电镀单元（1）上方并形成密闭通道的冷凝罩（4）；冷凝罩（4）中安装有多层泡沫金属（8）和冷凝管（9）；其中多层泡沫金属根据空隙大小依次分层排布，其中下层的空隙直径大于上层的空隙直径；冷凝管（9）布置于泡沫金属（8）中；该系统还包括连接于冷凝罩（4）上端的集气系统。应用本发明能有效净化回收电镀铬过程中产生的挥发的铬酸,使含电镀铬酸废气净化后排放。
【IPC分类】C25D21-18, C25D21-04, C25D3-04
【公开号】CN104805492
【申请号】CN201510213123
【发明人】朱增伟, 王淑振, 曲宁松, 王栋梁
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月30日